從銀河系中心向外吹來的快速風可能產(chǎn)生了在我們銀河系中心周圍發(fā)現(xiàn)的發(fā)射伽馬射線的大“費米氣泡”。研究人員使用 X 射線望遠鏡的模擬和測量來支持這一想法。模擬預測的風與在其他星系中觀察到的外流相似，這表明直到最近，我們自己的星系中可能也存在類似的風。
東京都立大學的一位科學家表明，我們銀河系中心周圍的大型伽馬射線發(fā)射氣泡是由快速向外吹的風和相關的“反向沖擊”產(chǎn)生的。數(shù)值模擬成功地再現(xiàn)了 X 射線望遠鏡觀察到的溫度分布。在其他星系中也觀察到了這種外流。這一發(fā)現(xiàn)表明，直到最近，類似的風可能一直在我們自己的銀河系中吹過。
宇宙中充滿了尚待解釋的大質(zhì)量天體。其中之一是“費米氣泡”，之所以這樣稱呼是因為費米伽馬射線太空望遠鏡于 2010 年首次發(fā)現(xiàn)了它們。這些氣泡是巨大的伽馬射線發(fā)射區(qū)域，在我們銀河系中心的兩側(cè)延伸大約50,000光年，如圖所示，像氣球一樣從銀河系平面突出。盡管它們的規(guī)模令人驚嘆，但它們形成的機制仍有待破譯。
現(xiàn)在，東京都立大學的 Yutaka Fujita 教授提出了理論證據(jù)，證明這些物體是如何形成的。自發(fā)現(xiàn)以來，人們提出了許多關于費米氣泡形成的假說，包括中心超大質(zhì)量黑洞的爆炸活動、來自黑洞的風以及穩(wěn)定的恒星形成活動。區(qū)分這些情景是一項具有挑戰(zhàn)性的任務，但朱雀衛(wèi)星最先進的 X 射線觀測的可用性使我們有機會將測量結(jié)果與我們對各種情景的預期進行比較。
藤田教授的模擬考慮了從黑洞快速流出的風向銀河系中心周圍的氣體注入必要的能量。與測量的剖面圖相比，他們發(fā)現(xiàn)費米氣泡很有可能是由快速流出的風產(chǎn)生的，這些風以每秒 1000 公里的速度吹過 1000 萬年。這些不是我們在地球上體驗到的風，而是高速傳播并在太空中傳播的高電荷粒子流。這些風向外傳播并與周圍的“光暈氣體”相互作用，引起“反向沖擊”，從而產(chǎn)生特征溫度峰值。費米氣泡對應于該反向激波前沿內(nèi)部的體積。重要的，
作者指出，模擬預測的風與在其他星系中觀察到的外流相似。對應關系表明，直到最近，在我們自己的銀河系中才出現(xiàn)了在宇宙其他地方看到的同樣類型的大量外流。
這項工作得到 JSPS KAKENHI 補助金(補助金編號 20H00181、22H00158 和 22H01268)的支持。
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